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>>23/11/17 
     
 
Cerebro virtual que simula enfermedades mentales
Un físico diseña un cerebro virtual que simula enfermedades mentales

Un físico australiano acaba de dar un gran paso adelante para desentrañar los misterios que aún quedan por desvelar acerca del funcionamiento del cerebro y de los procesos por los cuales deja de funcionar con tanta facilidad: la creación de un sofisticado programa informático que simula la actividad eléctrica de las neuronas humanas.

El científico en cuestión se llama Peter Robinson, y es un físico que quedó cautivado por la investigación del cerebro a mediados de los años noventa, cuando Chris Rennie, que era médico del Hospital Westmead, de Sidney, Australia, le propuso la realización de un proyecto conjunto. La propuesta de Rennie era ambiciosa: tenía la idea de desarrollar un modelo informático del cerebro que fuera capaz de producir un EEG (electroencefalograma) similar a uno de verdad. En esencia, se trataba de emular la actividad eléctrica del cerebro.

Los científicos ya habían intentado antes eso mismo, pero con escaso éxito. Uno de los grandes problemas a los que se enfrentaban era que no sabían bien cómo reproducir un modelo del cerebro.El hecho de que no supieran qué hacer les llevó a probar una gran variedad de modelos muy diferentes, que salieron de los laboratorios de todo el mundo.

Cada uno de esos modelos era capaz de reproducir aspectos específicos del comportamiento del cerebro con resultados no desdeñables, pero ninguno de ellos funcionaba como un cerebro de verdad. Además, como todos ellos eran muy diferentes, no había un único modelo que predijera el comportamiento del cerebro en toda su integridad.

Rennie sostenía que, para que un modelo fuera realmente útil, sería necesario que se basara en lo que los neurocientíficos sabían ya acerca del cerebro. El modelo tendría que incluir cifras perfectamente conocidas, aun aproximadas, sobre el número de neuronas que hay en el cerebro, su longitud y las conexiones establecidas entre ellas. A continuación, habría que programar el modelo de modo que las neuronas virtuales pudieran activarse en proporciones e intensidades que se correspondieran lo más posible con la realidad.

En 1996, Robinson integró a Rennie en su departamento como alumno del doctorado en Ciencias Físicas y los dos juntos pusieron manos a la obra en el desarrollo de su nuevo modelo de cerebro. El resultado (en su forma más primitiva, apenas unas pocas decenas de líneas de programa informático) cabe sin problemas de espacio en un disco de ordenador y puede funcionar sin dificultades en cualquier PC, incluso en uno viejo. No obstante, ha proporcionado a los científicos una cantidad de información sobre el funcionamiento del cerebro que excede las expectativas que había depositadas en él.

En la actualidad, Robinson aplica su modelo a averiguar qué ocurre en el interior del cerebro de personas con diversas enfermedades mentales. Empieza por reunir electroencefalogramas de personas con unas condiciones determinadas y luego trata de reproducir la enfermedad con su modelo.

VARIACIONES INFINITAS

De acuerdo con el estado de esas personas, las modificaciones del modelo pueden incluir una alteración del ritmo al que se activan ciertas neuronas, lo que hace que el número de sus conexiones con otras sea más o menos que el normal. Las variaciones son infinitas.

Después de haber manipulado su cerebro informático para simular ataques epilépticos, Robinson pasó a centrarse en la enfermedad de hiperactividad por déficit de atención (ADHD, según sus siglas en inglés, por Attention Deficit Hyperactivity Disorder). «Resulta que en muchos de los niños que la padecen, algunas partes del cerebro están menos activas que en los niños que no la padecen», afirma Robinson. En su opinión, eso es lo que explicaría las razones por las que los niños que sufren ADHD son hiperactivos.

Los investigadores del equipo de Robinson tienen asimismo el proyecto de investigar la enfermedad de alzheimer. Las personas con demencia senil registran electroencefalogramas muy diferentes a las personas con el cerebro en buen estado y Robinson tiene la esperanza de que podrá aplicar su modelo a averiguar qué es lo que ocurre dentro de esos cerebros averiados que genera esas diferencias.

EXPLORAR LAS RAÍCES NEUROLÓGICAS DEL INSOMNIO

Karl Kriston, que está al frente del laboratorio de representación mediante imágenes funcionales del Instituto de Neurología de Londres, considera que es posible que el modelo de Robinson proporcione conocimientos sin precedentes sobre el funcionamiento del cerebro.

«Si se echa una ojeada a la Historia del electroencefalograma, se comprueba con absoluta claridad que este procedimiento alcanzó su punto culminante hace 30 años. Sin embargo, el trabajo de personas como Robinson ha hecho que experimente una revitalización».Cuando empezaron a utilizarse los electroencefalogramas, los científicos no sabían cómo sacar todo el partido posible a la información que salía de todo aquel lío de ondas cerebrales.El modelo de Robinson ha venido a descubrir lo útiles que pueden ser.

«Esta técnica no ha recuperado todavía el favor de que gozó antaño, especialmente porque en la actualidad existen al alcance de la ciencia un montón de tecnologías mucho más atractivas de representación de imágenes, pero creo que va a haber que darle una nueva oportunidad al electroencefalograma».

Robinson cree, por ejemplo, que su modelo podría servir para comprobar si el cerebro de un niño se está desarrollando adecuadamente, al revelar si se va formando correctamente el revestimiento de las neuronas con una sustancia grasa llamada mielina. «Puede utilizarse para medir la maduración del cerebro de un niño, de manera quese puede comprobar si este proceso se está desarrollando de una manera uniforme y en el orden adecuado».

Robinson no sólo va a utilizar su cerebro virtual para investigar aspectos que tienen que ver con la medicina, sino que además está adaptando su modelo para conseguir que se duerma y que se despierte, como si fuera un cerebro vivo.

Eso le permitirá seguir maltratando a su cerebro todavía más.Cuando esté dormido, Robinson pretende comprobar si puede volverlo a despertar «mediante estímulos que le produzcan insomnio» (una manera científica de decir que lo va a despertar a palos). Mientras ese cerebro no desarrolle por su cuenta la facultad de pensar y no pueda llamarle la atención sobre lo que está haciendo, va a tener ocupado a Robinson durante muchos años en el futuro.

Autor: Ian Sample
FUENTE | El Mundo Digital
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